Desarrollo y capacidad de remoción de los pesticidas atrazina, clorpirifós y endosulfán por parte de cepas de Aspergillus sección Flavi no toxigénicas / Development and removal ability of non-toxigenic Aspergillus section Flavi in presence of atrazine, chlorpyrifos and endosulfan

ABSTRACT

This study evaluated the in vitro effect of three concentrations of atrazine, chlorpyrifos and endosulfan on the growth parameters of four non-toxigenic Aspergillus section Flavi strains. The ability of the strains to remove these pesticides in a synthetic medium was also determined. Growth parameters were measured on soil extract solid medium supplied with 5,10 and 20mg/l of each pesticide, and conditioned to -0.70, -2.78, -7.06 and -10.0 water potential (MPa). Removal assays were performed in Czapek Doc medium (CZD) supplied with 20mg/l of each pesticide under optimal environmental conditions (-2.78 of MPa and 25 °C). The residual levels of each pesticide were detected by the reversed-phase HPLC/fluorescence detection system. The lag phases of the strains significantly decreased in the presence of the pesticides with respect to the control media. This result indicates a fast adaptation to the conditions assayed. Similarly, the mycelial growth rates in the different treatments increased depending on pesticide concentrations. Aspergillus oryzae AM 1 and AM 2 strains showed high percentages of atrazine degradation (above 90%), followed by endosulfan (56 and 76%) and chlorpyrifos (50 and 73%) after 30 days of incubation. A significant (p <0.001) correlation (r = 0.974) between removal percentages and growth rate was found. This study shows that non-toxigenic Aspergillus section Flavi strains from agricultural soils are able to effectively grow in the presence of high concentrations of atrazine, chlorpyrifos and endosulfan under a wide range of MPa conditions. Moreover, these strains have the ability to remove high levels of these pesticides in vitro in a short time.

RESUMEN

En este estudio se evaluó los efectos in vitro de 3 concentraciones de atrazina, clorpirifós y endosulfán sobre los parámetros de crecimiento de 4 cepas no toxigénicas de Aspergillus sección Flavi. También se evaluó la capacidad de las cepas de remover los pesticidas. Los parámetros de crecimiento se ensayaron en medio agar extracto de suelo suplementado con 5, 10 y 20mg/l de cada pesticida y acondicionado a -0.70, -2.78, -7.06 y -10.0 de potencial de agua (MPa). Los ensayos de remoción se realizaron en medio Czapek Dox con 20mg/l de cada pesticida bajo condiciones óptimas de crecimiento (-2.78 de MPa y 25 °C). Los niveles residuales de atrazina, clorpirifós y endosulfán se detectaron en un sistema HPLC con detección por fluorescencia. La fase de latencia de las cepas disminuyó significantemente en presencia de los pesticidas, indicando una rápida adaptación a dichas condiciones. La velocidad de crecimiento se incrementó considerablemente dependiendo de la concentración de pesticida. Las cepas Aspergillus oryzae AM1 y AM2 mostraron porcentajes elevados de degradación de atrazina (aproximadamente el 90%), seguidos por endosulfán (56 y 76%) y clorpirifós (50 y 73%). Se observó una correlación (r = 0.974) significante (p <0.001) entre el porcentaje de pesticida removido y la velocidad de crecimiento. Este estudio muestra que cepas no-toxigénicas de Aspergillus sección Flavi aisladas de suelos agrícolas desarrollan eficientemente en presencia de altas concentraciones de atrazina, clorpirifós y endosulfán en un amplio rango de MPa. Además, presentan capacidad de remover in vitro altos niveles de pesticidas en corto tiempo.